В центре нашего звёздного мегаполиса — Галактики — расположена сверхмассивная чёрная дыра Стрелец A*. Вокруг неё по стремительной орбите движется звезда S2. Её траектория выдаёт не только мощное притяжение дыры: в этом гравитационном танце участвует невидимый партнёр — тёмная материя, таинственная субстанция, проявляющая себя лишь через гравитацию. Ещё в 1970-х годах Вера Рубин показала, что без дополнительной невидимой массы галактики разлетелись бы под действием центробежных сил, однако как именно тёмная материя распределяется в ближайших окрестностях чёрных дыр, долго оставалось загадкой.

Астрономы применили гибкую математическую модель, основанную на уравнениях Шварцшильда, описывающих гравитационное поле сферически симметричного тела, к многолетним наблюдениям звезды S2. В отличие от прежних подходов, им не потребовалось заранее задавать форму облака тёмной материи: модель сама подобрала его конфигурацию, анализируя крошечные отклонения — «сбои» — в движении звезды. Такой метод позволил впервые оценить, сколько тёмной материи может накапливаться в непосредственной близости от чёрной дыры.

Наиболее впечатляющий результат: ничтожные доли процента искажения орбиты, накопленные за несколько полных оборотов, оказались достаточными, чтобы «взвесить» невидимое вещество. Без гравитационного влияния тёмной материи звезда S2 давно бы покинула эту область, и мы никогда не узнали бы о существовании незримого хореографа. Понимание такой тонкой гравитационной хореографии даёт ключ к разгадке того, как тёмная материя управляет ростом всей Галактики. По сути, искривление пространства-времени — тот самый «паркет», по которому скользят небесные танцоры, — проявило присутствие тёмного партнёра.